Головна / Технології / Вчені підвищили ККД перовскитних сонячних модулів до 66%

Вчені підвищили ККД перовскитних сонячних модулів до 66%

Нідерландські фізики розробили новий тип гібридних сонячних модулів на основі перовскитів.

Ученые повысили КПД перовскитных солнечных модулей до 66%

Спочатку їх ККД склав 9%. Проте, вчені виявили, що якщо задіяти енергію так званих гарячих електронів, то ефективність нових сонячних елементів можна підвищити до рекордних 66%.

ККД сонячних панелей безпосередньо залежить від досягнення «золотої середини»: для перетворення фотонів у вільні електрони необхідно ідеально вивірена кількість енергії. Якщо її занадто мало, то фотон «прослизає» крізь сонячний модуль. Якщо енергії занадто багато, то її надлишки перетворюються в тепло і не сприяють збільшенню електричної напруги. Іншими словами, енергія, що розсіюється гарячими електронами, стає неефективною і втрачається у вигляді тепла.

Фізикам з Гронінґенського університету (Нідерланди) вдалося вирішити цю проблему, причому рішення знайшлося випадково. Дослідники розробляли гібридні органічно-неорганічні перовскитні модулі. Більшість панелей такого типу виробляють з використанням свинцю, який відомий своєю токсичністю. Вчені замінили свинець менш шкідливим оловом і домоглися ККД 9% — це вже був рекордний показник для такого типу панелей.

В ході подальших досліджень нідерландські фізики виявили, що гарячі електрони в модулях на основі олова розтрачували енергію набагато повільніше, ніж зазвичай.

«Гарячі електрони розсіювали енергію через кілька наносекунд, а не кілька сотень фемтосекунд,» — цитує автора дослідження Марію-Антуанетту Лої Science Daily.

Завдяки цій «надздібності» енергію, що розсівається гарячими електронами, можна зібрати до того, як вона перетвориться в тепло. В результаті можна збільшити напругу в сонячних модулях. Фізики підрахували, що використання гарячих електронів дозволить підвищити ККД нових сонячних елементів до 66%. Вчені намагаються зрозуміти, чому олово має такий ефект. Розуміння механізму цього явища допоможе фізикам ще більше сповільнити розсіювання енергії і створити ще більш ефективні перовскитні панелі.